高铁工程混凝土的质量控制崔彦东

高铁工程混凝土的质量控制崔彦东

崔彦东

西安铁一院工程咨询监理有限责任公司陕西西安710000

摘要：混凝土施工是高速铁路项目施工的重要组成部分，是关系到高速铁路项目整体性和安全性的重要环节。裂缝问题是混凝土施工过程中最常见的问题，混凝土施工过程中采用相应的措施进行控制，严格防止裂缝的产生，确保高速铁路项目工程质量。本文就高铁工程混凝土的质量控制进行简单的阐述。

关键词：高铁工程；混凝土；质量控制

引言

高速铁路混凝土拌合、运输、浇筑和养护施工也会影响混凝土施工质量，因此高速铁路施工人员应按照设计要求严格控制混凝土原材料的配合比和混凝土拌合、运输、浇筑和养护质量，进而确保高速铁路混凝土施工的质量。

1相关应用

高速铁路项目施工过程中，混凝土的连续浇筑和硬化过程中，水泥的水化反应会产生大量热量，由于混凝土热阻较大，大部分热量都聚集在内部不易散发出来，但大体积混凝土的表面散热速度却很快，这种内外温度变化的不平衡就会导致温度应力差的出现。若这个不平衡性进一步增加，会导致出现裂缝，这也是高速铁路混凝土施工过程中存在的主要问题之一。在目前的发展实际中，我国的高速铁路时速己达350km/h，在这种高速的要求下，对高速铁路桥梁混凝土强度就提出了更高的要求，相应的在混凝土施工过程中的水泥用量就会增加，这在一定程度上更加加剧了裂缝问题，因此须采取有效的方法和措施对裂缝问题进行高质处理和控制。

2裂缝产生的原因

2.1水化热现象

水泥是混凝土最重要的材料组成，关系到混凝土的强度，但是水泥遇水水化时会产生大量水化热，但混凝土的表面和内部在散热条件方面存在较大区别，外部能与空气进行直接接触，散热较快，但内部的温度因混凝土本身导热性差的属性制约，热量散发较困难，导致混凝土的内部和外部之间存在温差较大，受到内部因素和外部环境要素的影响，混凝土结构无法进行自由的变形，因此在混凝土的内部和表面就会产生相应的温度应力，当这种温度应力超过混凝土本身的抗拉强度极限时就会导致裂缝问题的产生。

2.2混凝土材料的影响

目前在高速铁路混凝土施工方面，为有效控制施工工期，并受到实际施工条件的制约影响，一般情况下都是自建拌合站生产混凝土，这种混凝土的强度比较高，并且硅酸盐质水泥的使用频率和使用量都是比较多的，因此在早期表现为混凝土结构强度高、水化热大的特点，是导致裂缝问题的主要原因之一。

2.3施工环境因素的影响

一般情况下，高速铁路混凝土浇筑的时间在6月份到9月份时，外部环境气温的变化也会对混凝土内外部温度应力变化产生一定的影响，从而导致裂缝问题的出现。

3裂缝问题预防控制管理措施及方法

3.1科学控制混凝土的配合比

温度应力差是导致高速铁路工程混凝土出现裂缝的主要原因，因此须做好温度的控制工作。而作为导致温度应力差最主要原因的水泥水化问题，对其进行控制则成为预防高速铁路工程混凝土裂缝问题出现的主要做法。应对高速铁路工程混凝土的配合比进行优化和控制，配合比控制是高速铁路工程混凝土施工的重要环节，同时也是控制裂缝问题的重要环节。控制和优化混凝土的配合比，就是要对混凝土中的水泥用量进行科学的缩减。首先，应适当调整掺合料的用量及保证骨料的配比良好。其次，应根据高速铁路工程混凝土施工的特点要求，并根据混凝土强度和低热要求选择合适的水泥。水泥的化合物成分和细度实际上是影响水化现象的直接要素，因此若想对水泥的水化热现象进行有效控制，则应选择适合当地施工环境的水泥，如此既可保证混凝土的强度，又可有效减少温度应力，从而有效防止裂缝问题的出现。

3.2根据施工需要选择骨料

在混凝土成型期，骨料是作为一种导热的介质存在的，从该角度出发，在选择骨料时须对骨料的导热度和导热能力等相关特性进行考虑，导热度高、导热性能好的骨料能有效降低混凝土内部和外部的温度应力。另外，骨料本身的温度会对水泥的水化热产生影响，骨料的温度和水化热通常呈现正比例的关系，因此须要对高速铁路施工实际的外部温度和骨料自身的实际属性情况来制作备用的混凝土，并在制作前要对骨料本身的温度进行控制。同时，针对高速铁路大体积混凝土施工的实际，选择的骨料应当是粒径相对较大且具有连续级配的，可相应减少混凝土中水泥的用量，并且有效降低混凝土的孔隙概率和过度区的面积，减少裂缝问题的发生。

3.3合理添加外加剂

在实际施工过程中，选择具有调节混凝土凝结时间和硬化性能的缓凝型减水剂也是预防裂缝问题出现的主要措施之一。缓凝型减水剂会对混凝土后期的物理性能虽产生一定的不利影响，但能将混凝土的凝结时间延后，为散热降温争取了时间。根据相关研究，在保证水泥用量和其他相关条件不变的情况下，使用了减水剂的用水量比之前至少要减少25%，而且强度会相应增加20%，即合理添加外加剂，可在保证同样混凝土强度的要求下，减少水泥用量，从而达到降低水化热、控制裂缝问题的目的。

3.4开展科学的混凝土施工方法

首先，在混凝土搅拌过程中，应保证搅拌以后的混凝土拌合物温度能达到相应的要求。并且要尽可能的缩短混凝土的运输时间，在冬季和夏季要对混凝土的入模温度进行控制，原则上冬季不应当低于10℃，夏季不高于30℃。其次，在浇筑时，须要保证混凝土浇筑的连续性，并且为了减少外部温度对混凝土内部热量散发产生的影响，一般需要避开中午时段进行混凝土的浇筑施工。

3.5混凝土浇筑

温度是影响混凝土施工质量的主要因素之一，在高速铁路施工过程中应严格控制混凝土的温度，一旦发现温度不符合相关要求应及时采取补救措施。在高速铁路混凝土浇筑过程中，应确保浇筑温度不低于10℃，不大于30℃。混凝土浇筑时间根据高速铁路施工标段的天气状况制定，因为外界温度越高混凝土中水分蒸发越快，如果混凝土水分蒸发过多会严重影响混凝土的施工质量。

3.6混凝土养护

高速铁路混凝土施工中养护是确保混凝土施工质量的重要措施之一，在浇筑完混凝土后施工单位应立即对混凝土进行养护，从而达到高速铁路混凝土施工规定的抗冻性、耐久性和抗渗性等强度要求。科学、合理的混凝土养护，可有效减少高速铁路混凝土施工中由于混凝土硬化收缩、干裂、温度降低等产生的缺陷，进而提高高速铁路混凝土施工质量，因此严格控制混凝土养护质量是控制混凝土施工质量的关键措施之一。

3.7拌合和运输

高速铁路混凝土施工中，拌合的施工工艺是先检查搅拌机的质量和工作性能，然后用热水冲洗搅拌机10分钟。冲洗之后按照混凝土制作试验的技术参数，将混凝土中的骨料、砂、水泥和掺合物、添加剂等按照顺序投进搅拌机进行搅拌。

4小结

混凝土施工是高速铁路施工项目的重要组成部分，随着高速铁路的不断发展，混凝土施工工艺也在不断地成熟和优化。在高速铁路混凝土施工过程中，会因相关因素的影响出现混凝土裂缝问题，导致高速铁路混凝土施工的整体性受到影响，并且存在着较为严重的施工安全隐患。因此，在高速铁路混凝土的施工过程中，须强化混凝土施工质量的控制管理工作，提升高速铁路混凝土施工效果和质量。

参考文献：

[1]贾建良.高铁高性能混凝土设计与应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015，03：58-59.

[2]崔魏文.高铁施工中预应力混凝土连续梁质量控制[J].中国新技术新产品，2015，09：130.

[3]李泽刚，邓国兵，刘增旭.石武高铁某车站自流平高性能混凝土配合比正交试验研究[J].路基工程，2015，04：144-148.

[4]赵艳杰.水利工程中高强混凝土的质量控制[J].吉林农业，2015，16：71.

[5]韩梅梅.建筑工程混凝土施工的质量控制方向[J].中国新技术新产品，2015，02：175.